Порядок выполнения работы

При выполнении работы следует в начале рассчитать значения мощности, проходящей через ваттметры при различных режимах нагрузки. Расчетная величина мощности устанавливается на ваттметрах путем использования регулирующих приборов схемы – R₁, R₂, Ф_р. После этого подсчитывается число оборотов счетчика nза некоторое время t(50 – 70 с).

Следует определить действительную постоянную и погрешности при следующих значениях нагрузки:

а) нагрузка 5, 10, 50 и 100 % от номинальной (I_н=5 А) при cosφ = 1,0 и U_л = 220 В.

Расчетные значения мощности определяются по формулам для определения Р₁ и Р₂.

б) нагрузка 10, 20, 50 и 100 % от номинальной при cosφ = 0,5 (φ = 60°). При этом, как видно из формул для Р₁ и Р₂ показания одного из ваттметров должны равняться нулю. Этого добиваются, используя фазорегулятор.

Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 2.

Таблица 2

I, A

P1, Вт

P2, Вт

n, об

t, с

P1+ P2, Вт

Β, %

а) нагрузка равномерная при cosφ = 1,0

б) нагрузка равномерная при cosφ = 0,5

построить кривые зависимости погрешности от нагрузки β = ʄ (I): а) при cosφ = 1,0; б) при cosφ = 0,5.

Проверка «самохода» счетчика

Для этого надо отклонить ток нагрузки и реостатами R₂ повысить напряжение до равного 110 % от номинального. Если диск счетчика не вращается, или, сделав часть оборота, остановится и дальше вращаться не будет, «самоход» отсутствует.

Проверка чувствительности счетчика

Для этого при номинальном напряжении и cosφ = 1,0 (P₁ = P₂) полностью ввести реостаты R₁ в токовых цепях, а затем плавно уменьшить их сопротивление, пока диск счетчика не начнет вращаться. Заметив при этом показания ваттметров, определить чувствительность в счетчиках по формуле:

Дать заключение о поверяемом счетчике.

Оформление результатов работы

По результатам работы составляют краткий отчет, который должен содержать:

1. Цель и теоретические основы работы.

2. Таблицы с результатами измерений.

3. Схему поверки счетчика.

4. Расчетные формулы.

5. Графики β = ʄ (I).

6. Заключение о поверяемом счетчике.

4. Контрольные вопросы

1. Как измерить мощность в трехфазной сети методом двух ваттметров? Каковы правила включения?

2. Как включаются генераторные зажимы счетчика и ваттметров?

3. Что такое номинальная и действительная постоянные счетчика, какая из них неизменна?

4. В каких случаях показания обоих ваттметров равны?

5. Что такое погрешность счетчика и ее связь с классом точности?

6. Что такое «самоход» счетчика, как он проверяется?

7. Как определяется чувствительность счетчика?

Литература

1. Димов Ю. В. Метрология, стандартизация и сертификация: Учебник для вузов. 3-е изд. - СПб.: Питер, 2010 - 464 с.

2. Сергеев А.Г. Метрология, стандартизация и сертификация: учеб. пособие / А.Г. Сергеев, М.В. Латышев, В.В. Терегеря. – М.: Логос, 2003 – 536с.

3. Зайцев С.А. Метрология, стандартизация и сертификация в энергетике: учеб. пособие / С.А. Зайцев, А.Н. Толстов, Д.Д. Грибанов, Р.В. Меркулов. – М.: Академия, 2009 – 224с.

Лабораторная работа №6

Поверка однофазного ваттметра на установке МК6801.

Цель работы: определение зависимости погрешности ваттметра от изменения тока.

Элементы теории.

Используемая установка МК6801 включает в себя блок напряжения, блок тока, образцовый счетчик и стенд для подключения поверяемых приборов.

Блок напряжения предназначен для питания измерительных цепей 3-х и однофазных преобразователей мощности и энергии ваттметров, счетчиков электрической энергии. Блок напряжения выдает фазные напряжения от 13 до 420 В на 10 поддиапазонах. Кроме того, имеется плавная регулировка напряжения в пределах установленного поддиапазона. Блок напряжения может выдавать напряжение с частотой от 50 до 1000 Гц на 6 поддиапазонах с плавной регулировкой частоты в пределах поддиапазона.

Блок напряжения имеет возможность синхронизировать выравниваемую частоту напряжения с частотой питающей сети.

При работе с блоком тока, блок напряжения обеспечивает сдвиг фаз между напряжением и током в диапазоне от 0 до .

Блок тока.

Блок тока предназначен для питания измерительных цепей 3-х и однофазных преобразователей мощности и энергии, ваттметров, счетчиков электрической энергии по методу фиктивной мощности.

Номинальное значение выходных фазных токов перекрывается пятью поддиапазонами с плавной регулировкой внутри поддиапазона. Диапазон выдаваемых токов от 5мА до 10 А.

Блок тока обеспечивает регулировку частоты фазных токов от 50 Гц до 1000 Гц при этом если частота питающей сети блока тока соответствует частоте выдаваемой блоком тока, то возможна синхронизация частоты, выдаваемой блоком тока с частотой сети.

Нестабильность выдаваемых токов для частоты 50 Гц не превышает 0,1% за 5 мин и 0,5% на более высоких частотах.

Ваттметр – счетчик образцовый ЦЭ6802.

Счетчик ЦЭ6802 предназначен для измерение активной мощности и энергии в 3-х и 4-х проводной трехфазной и двухпроводной сети переменного тока и для измерения реактивной мощности в трехфазной сети. Счетчик может применяться для поверки и регулировки ваттметров, трехфазных варметров, преобразователей мощности и счетчиков электрической энергии класса точности 0,2 и менее точных.

Номинальные значения напряжения входных параллельных цепей счетчика:

фазные
линейные

Номинальные значения силы тока входных последовательных цепей счетчика равны:

А и , при этом перегрузочное значение силы тока должно составлять 200% от номинальных значений.

Счетчик имеет восемь входов для подключения телеметрических выходов поверяемых счетчиков.

В зависимости от установленного режима счетчик отображает на индикаторном табло измеренное значение активной и реактивной мощности, количество делений шкалы поверяемого прибора, соответствующее измеренной мощности.

Измеренное значение активной и реактивной энергии в ваттчасах или варчасах.

Вычисленное значение погрешностей поверяемых счетчиков в процентах (%).

Измеренное значение силы тока через последовательные цепи в амперах, измеренное значение напряжений параллельных цепей в вольтах.

Для контроля измерительной цепи счетчика на табло индуцируется значение угла сдвига фаз между током и напряжением, значение коэффициента мощности и частота измерительных сигналов с ненормируемой точностью.

Счетчик проводит автокалибровку не реже, чем один раз в 20 мин. автоматически или по требованию оператора.

Блоки тока, напряжения и образцовый счетчик ЦЭ6802 устанавливаются на передвижной стойке. На стойке расположен общий выключатель питания стойки и три розетки для подключения блоков. Кроме того, в состав установки входит стенд для подключения 8 поверяемых счетчиков.

Все восемь мест для поверки предусматривают установку контактирующих устройств, позволяющих быстро установить счетчики.

Нижние контактные места позволяют подключать счетчики с помощью проводов. Для этого установлено 6 клеммных зажимов для подключения токовых входов счетчика. Ниже установлено еще 4 клеммных зажима для подключения входов напряжения и нулевого провода.

Информация с поверяемых счетчиков поступает в образцовый счетчик через разъем, установленный справа от клеммных зажимов. В случае, если рабочее поверочное место не используется, токовые клеммы попарно должны быть закорочены перемычками.